製備4,4′－二(2－苯並噁唑基)－1,2－乙苯基乙烯的方法

2023-06-30 21:02:46 2

專利名稱：製備4,4′－二(2－苯並噁唑基)－1,2－乙苯基乙烯的方法
技術領域：
本發明涉及4，4』-二(2-苯並噁唑基)-1，2-二苯基乙烯的製備以及這些化合物作為聚合材料的光學增亮劑的用途。
製備式(1)所示的4，4』-二(2-苯並噁唑基)-1，2-二苯基乙烯的新方法 可以(a)按照兩步法進行。在兩步法(a)中，將式(2)化合物 與式(3)所示的氨基苯酚化合物反應， 得到式(5)化合物
然後式(5)化合物與強鹼反應得到式(1)化合物。
在三步法(b)中，將式(2)化合物與式(3)的氨基化合物反應得到式(4)所示的中間體化合物 然後式(4)化合物通過閉環反應得到式(5)化合物。式(5)化合物再與強鹼反應得到式(1)化合物。
在式(1)、(3)、(4)和(5)中R1是氫、C1-C8烷基、-CO2R2、-NHCOR2或-OR2；R2是C1-C4烷基。
C1-C4烷基和C1-C8烷基是直鏈或支鏈烷基，例如甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基或異辛基。
新的製備方法優選涉及式(1)化合物，其中R1是氫或C1-C5烷基。
4-(氯甲基)苯甲醯氯(式(2)化合物)與未被取代的或取代的2-氨基苯酚(式(3)化合物)反應得到2-[4-(氯甲基)苯基]苯並噁唑(式(5)化合物，方法(a)的第一步驟)可以在不同的溶劑中以及通過添加不同的縮合劑進行。
合適的溶劑是在給定的反應條件下為惰性的有機溶劑。合適的溶劑是，例如，芳香族和脂肪族烴如硝基苯、氯苯、鄰二氯苯、1，2，3-三甲苯、甲苯、二甲苯、二甲苯異構體混合物、四氫萘、α-氯萘、四氯乙烷、二氯乙烷或多磷酸等。
特別優選的是使用三甲苯、甲苯、二甲苯、二甲苯異構體混合物、多磷酸或N-甲基-2-吡咯烷酮。
合適的縮合劑優選硼酸、多磷酸、硫酸或甲苯磺酸。
反應可以在80-200、優選100-150℃的寬範圍的溫度進行。反應優選在相應的所用溶劑的沸點溫度進行。優選連續反應直到HCl放出停止。然後使反應混合物冷卻至室溫，隨後加入縮合劑並且回流混合物直到脫水完成。
處理式(5)化合物是如下進行的即，通過通常的蒸餾溶劑並且在合適的懸浮劑例如碳酸氫鈉溶液中使殘餘物長時間懸浮，通常6至24小時。然後通過過濾收集殘餘物，用水洗滌並且在升高的溫度下真空乾燥。
4-(氯甲基)苯甲醯氯與未被取代的或取代的2-氨基苯酚(式(3)化合物)反應得到N-(2-羥苯基)-4-(氯甲基)苯甲醯胺(式(4)化合物；方法(b)的第一步驟)優選在N，N-二甲基乙醯胺中進行。通過添加水沉澱產物。然後通過在一種上述惰性的有機溶劑和縮合劑——優選對二甲苯和對甲苯磺酸——中脫水進行閉環反應得到式(5)化合物(方法(b)的第二步驟)。
式(1)所示的1，2-二苯基乙烯最終產物的製備優選在無水、質子惰性的極性溶劑——優選NMP、DMA、DMF或DMSO——中進行。特別優選的是二甲基甲醯胺(DMF)。通過添加氫氧化鈉、氫氧化鉀或醇化物，基於氯甲基化合物，其加入量通常過量兩至四倍，在鹼性條件下進行二聚。為了使反應平穩地進行，通常以粉末的形式加入鹼金屬的氫氧化物。反應通常在室溫進行直到有機結合的氯全部反應。為了在中和步驟中結合反應水，加入相應的化合物例如Na2O、MgO、CaO或NaH是有利的。
反應通常需用6到12小時。反應完成之後，將反應混合物用酸酸化，例如用無水有機酸如冰醋酸，或優選地用HCl/H2O混合物。為了處理，將反應混合物加熱至沸騰以溶解副產物，然後進行熱吸濾。然後用溶劑和水洗滌產物直到在洗滌水中不再發現氯離子。乾燥後，得到分析純的1，2-二苯基乙烯化合物。
通過本發明的方法能夠以低成本和好的產率製備4，4』-二(2-苯並噁唑基)1，2-二苯基乙烯化合物。
式(1)化合物非常適合用作有機聚合材料的光學增亮劑。相應地，本發明也涉及光學增亮有機聚合物的方法，其包括將至少一種式(1)化合物混入這些物質中。
合適的聚合物特別是衍生自二羧酸和二醇和/或衍生自羥基羧酸或相應內酯的聚酯，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯、聚(1，4-)二羥甲基環己烷對苯二甲酸酯、聚羥基苯甲酸酯和衍生自含有羥基端基的聚醚的嵌段聚醚酯；以及用聚碳酸酯或MBS改性的聚酯。
特別優選的是在聚對苯二甲酸乙二醇酯中使用式(1)化合物。
式(1)所示光學增亮劑的加入量取決於使用的相應的基材和其預計的最終用途。基於待增亮的聚合物，足夠的量通常為0.01-5重量％、優選0.01-3重量％。根據本發明，合適的聚合物特別是那些包括0.01-5重量％、優選0.01-3重量％的至少一種式(1)化合物的聚合物。
在某些情況下，使用兩種或更多種式(1)化合物是有利的。此外也能夠使用一種或多種其它的添加劑，例如抗氧劑、UV吸收劑和光穩定劑、金屬減活劑、清除過氧化物的化合物、填料和增強劑及其他添加劑，例如增塑劑、滑潤劑、乳化劑、顏料、阻燃劑、抗靜電劑和發泡劑。
式(1)化合物和可能的其它添加劑以旋轉質量的方式加入到聚合物中，即在塑模聚合物之前或同時，例如通過以粉末形式共混或通過加入到聚合物的熔體或溶液中。
用這樣的方式穩定的聚合物可以非常廣範圍的形式使用，例如作為纖維、箔、長絲、型材、空心製品或片材。
下面的非限制的實施例將更詳細地闡明本發明。
產量77.8克(＝97.9％)固體含量99.29％1H-NMR光譜(300MHzCDCl3)δ＝1.3(s)；4.6(s)；7.0(d)；7.2(m)；7.5(d)；7.9(d)；8.2(s)；8.4(s)；比例為9∶2∶1∶2∶2∶2∶1∶1
產物在80℃真空乾燥。
產量26.5克(44.2％)1H-NMR光譜(300MHz[D6]DMSO)δ＝1.4(s)；4.9(s)；7.5(d)；7.7(m)；7.8(s)；8.2(d)；比例為9∶2∶2∶2∶1∶2
產量6.4克(81.0％)1H-NMR光譜(300MHzCDCl3)δ＝1.4(s)；7.3(s)；7.5(d)；7.6(d)；7.7(d)；7.8(d)；8.2(d)；比例為18∶2∶2∶2∶2∶2∶4
產量12.1克(＝87.87％)
1H-NMR光譜(300MHz[D6]DMSO)δ＝2.3(s)；4.8(s)；6.8(m)；7.5(s)；7.6(d)；8.0(d)；9.4(s)；9.5(s)；比例為3∶2∶2∶1∶2∶2∶1∶1結構符合NMR光譜。
將1克(5.3毫摩爾)甲苯-4-磺酸一水化物加入到反應混合物中，該混合物在回流下沸騰(138-142℃)。在該溫度下共沸蒸餾除去水。將混合物冷卻，然後再加入1克甲苯-4-磺酸一水化物並且繼續回流。蒸餾除去另外的10毫升水。將混合物冷卻至25℃，將沉澱過濾，並且將過濾產物再次溶解在乙醇中。通過熱過濾使產物澄清然後冷卻過夜。再將產物過濾，用乙醇洗滌，然後在60℃真空乾燥。
產量38.0克(19.67％)1H-NMR光譜(300MHzCDCl3)δ＝4.7(s)；7.1(d)；7.5(d)；7.7(m)；8.2(d)比例為2∶1∶1∶3∶2結構符合NMR的分析。
產量3.8克(42.74％)結構符合NMR的分析。
產量6.5克。
1H-NMR光譜(300MHzCDCl3)δ＝1.4(s)；2.5(s)；7.2(d)；7.3(s)；7.5(m)；7.8(d)；7.9(s)；8.2(d)比例為9∶3∶2∶2∶2∶4∶2∶權利要求
1.製備式(1)化合物的方法 (a)用兩步法，通過將式(2)化合物 與式(3)所示的氨基苯酚化合物反應 得到式(5)化合物 隨後將式(5)化合物與強鹼反應得到式(1)化合物；或(b)用三步法，通過將式(2)化合物與式(3)所示的氨基化合物反應得到式(4)所示的中間體化合物， 隨後使該化合物進行閉環反應得到式(5)化合物，再將式(5)化合物與強鹼反應得到式(1)化合物；其中在式(1)、(3)、(4)和(5)中，R1是氫、C1-C8烷基、-CO2R2、-NHCOR2或-OR2；R2是C1-C4烷基。
2.根據權利要求1的方法，其涉及式(1)化合物，其中R1是氫或C1-C5烷基。
3.根據權利要求1或者權利要求2的方法，其中方法(a)的第一步驟和方法(b)的第二步驟在惰性有機溶劑中進行。
4.根據權利要求3的方法，其中反應在三甲苯、甲苯、二甲苯、二甲苯異構體混合物、多磷酸或N-甲基-2-吡咯烷酮中進行。
5.根據權利要求1至4中任何一項的方法，其中方法(a)的第一步驟在縮合劑的存在下進行。
6.根據權利要求5的方法，其中反應在硼酸、多磷酸、硫酸或甲苯磺酸的存在下進行。
7.根據權利要求1至6中任何一項的方法，其中方法(a)的第一步驟在80-200℃的溫度範圍進行。
8.根據權利要求7的方法，其包括在所用溶劑的沸點溫度進行反應。
9.根據權利要求1-6中任何一項的方法，其包括在N，N-二甲基乙醯胺存在下進行方法(b)的第一步驟。
10.根據權利要求1-9中任何一項的方法，其包括在無水的極性、質子惰性的溶劑中進行方法(a)的第二步驟和方法(b)的第三步驟。
11.根據權利要求10的方法，其包括在NMP、DMA、DMF或DMSO中進行反應。
12.用於光學增亮有機聚合物的方法，其包括將至少一種式(1)化合物混入這些材料中。
13.用權利要求1至11中任何一項的方法製備的4，4』-二(2-苯並噁唑基)-1，2-二苯基乙烯化合物作為有機聚合物光學增亮劑的用途。
14.根據權利要求13的用途，其包括在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)中使用4，4』-二(2-苯並噁唑基)-1，2-二苯基乙烯化合物。
15.根據權利要求13或者權利要求14的用途，其包括使用佔所用聚合物材料的0.01-5重量％的4，4』-二(2-苯並噁唑基)-1，2-二苯基乙烯化合物。
16.根據權利要求13-15中任何一項的用途，其包括在對聚合物塑模之前或其過程中加入4，4』-二(2-苯並噁唑基)-1，2-二苯基乙烯化合物。
全文摘要
本文描述了一種製備式(1)所示的4,4』－二(2－苯並噁唑基)－1,2－二苯基乙烯化合物的簡單並且低成本的方法以及該化合物的用途。其製備是:(a)用兩步法,通過將式(2)化合物與式(3)所示的氨基苯酚化合物反應得到式(5)化合物,隨後將式(5)化合物與強鹼反應得到式(1)化合物;或(b)用三步法,通過將式(2)化合物與式(3)的氨基化合物反應得到式(4)所示的中間體化合物,隨後使該化合物進行閉環反應得到式(5)化合物,再將式(5)化合物與強鹼反應得到式(1)化合物;其中在式(1)、(3)、(4)和(5)中,R
文檔編號C07D263/62GK1337954SQ00803137
公開日2002年2月27日 申請日期2000年1月15日 優先權日1999年1月27日
發明者S·奧倫, D·雷內爾 申請人:西巴特殊化學品控股有限公司